A、物体的温度升高，可能是吸收了热量，也可能是对物体做了功，故A错误；B、物体吸收热量，温度不一定升高，如冰熔化，故B错误；C、物体对外做功的同时，可能在吸收的热量，因此它的内能不一定会减小，故C错误；D、物体温度升高，分子运动加剧，分子动能增加，分子动能和分子势能总和为物体内能，故内能增加，故D正确．故选D．
