A、氮气用作保护气是利用氮气较稳定，一般不与其它物质发生化学反应，需要通过化学变化才表现出来，是利用了其化学性质，故选项错误．

　　B、氧气做助燃剂利用的是氧气的助燃性，属于利用氧气的化学性质，故选项错误．

　　C、用氢气充灌探究气球，是利用了氢气密度比空气小的性质，不需要发生化学变化就能表现出来，是利用了其物理性质，故选项正确．

　　D、用镁做照明弹，是利用了镁燃烧发出耀眼白光的性质，需要通过化学变化才表现出来，是利用了其化学性质，故选项错误．

　　故选：C．