球从抛出到落回地面共用时间为t=3s，根据对称性，小球上升和下落用的时间t₁=1.5s

上升过程：由v=v₀+at得：

0=v₀-10×1.5解得：v₀=15m/s，即：小球抛出的初速度大小为15m/s，故A错误．

由：v²=2gh可得，物体上升的最大高度h=

v02

2g

=11.25m，即：小球上升的最大高度为：11.25m，故B错误

全过程：由x=v₀t-

1

2

gt2得：

前2s的位移为：x₂=15×2-5×4=10m

第1s内的位移为：x₁=15×1-5×1=10m

所以第2s内的位移为：10-10m=0m，即：小球第2s内的位移大小为0m，故C错误．

根据竖直上抛运动上升阶段和下落阶段具有对称性，所以第1s内的位移与落地前最后1s内的位移大小相等，故D正确

故选：D