解题思路：（1）内能是指物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，内能与物体的温度和质量有关；
（2）任何物体在任何温度都具有内能，在热传递过程中，高温的物体放出热量，内能减小；低温物体吸收热量，内能增加．
A、物体温度升高了，它的内能不可能减小，故A错误；
B、温度相等的一杯水比一桶水的内能小，故B错误；
C、做功和热传递都可以改变物体的内能，故C错误；
D、同一物体温度升高，它的内能一定增大，故D正确．
故选D．
点评：
本题考点： 内能的概念．
考点点评： 本题考查了学生对温度、内能、热量的关系以及热传递的理解，把握住两点：
（1）物体的温度改变，其内能一定改变，物体的温度不变，内能可能改变，例如晶体的熔化和凝固以及液体的沸腾．
（2）物体的内能改变，温度可能不改变，例如晶体的熔化和凝固．