有机合成材料必须具备三个特征:人工合成、有机物、高分子.A、矿泉水瓶是用塑料制成的,塑料属于三大合成材料之一,故选项错误.B、游戏手柄是用塑料制成的,塑料属于合成材料,故选项错误.C、篮球是用合成橡胶制成的,合成橡胶属于三大合成材料之一,故选项错误.D、水泥属于无机非金属材料,故选项正确.故选D.