C

$A$、实心球在空中飞行时，小明对球没有了力的作用，所以小明对球不做功。故$A$不正确。
$B$、实心球到达最高点时有重力势能，且最大，故机械能不为零。故$B$不正确。
$C$、实心球从最高点到落地点的过程中，质量不变，高度越来越小，速度越来越快，所以重力势能越来越小，动能越来越大，将重力势能转化为动能。故$C$正确。
$D$、从最高点到落地点过程中，球在重力方向上移动了一段距离，所以重力做了功。故$D$不正确。
故选：$C$。