Để giải bài toán này, ta cần tính quãng đường máy bay bay theo phương thẳng đứng trong 3 phút.

1. **Tính quãng đường bay trong 3 phút:**
- Tốc độ bay: 450 km/h
- Thời gian bay: 3 phút = 3/60 giờ = 1/20 giờ

Quãng đường bay trong 3 phút:
\[
\text{Quãng đường} = \text{Tốc độ} \times \text{Thời gian} = 450 \times \frac{1}{20} = 22,5 \text{ km}
\]

2. **Tính chiều cao (phương thẳng đứng):**
- Máy bay bay lệch một góc 30° so với phương ngang.
- Ta dùng công thức lượng giác để tính chiều cao:
\[
h = d \times \sin(30°)
\]
với \(d\) là quãng đường đã tính được.

\(\sin(30°) = \frac{1}{2}\), ta có:
\[
h = 22,5 \times \frac{1}{2} = 11,25 \text{ km}
\]

Vậy, máy bay cách mặt đất theo phương thẳng đứng là **11,25 km**. Đáp án đúng là **D. 11,25 km**.