A、物块从a到b过程中左侧墙壁对半球有弹力作用但弹力不做功，所以两物体组成的系统机械能守恒，但动量不守恒，故A错误；
B、m从a点运动到b点的过程中，对m只有重力做功，m的机械能守恒，故B错误；
C、m释放到达b点右侧后，最终m和M将达到共同速度，由机械能守恒知，m不能到达最高点c，故C错误；
D、选m与M组成的系统为研究对象，在m达到右侧最高点时二者具有共同的速度，之后返回的过程中，此系统水平方向动量守恒，当m从右向左到达最低点时，m具有向左的最大速度，故M具有最大的向右速度，故D正确；
故选：D．