解题思路：根据合并同类项法则判断即可；根据完全平方公式求出后再判断即可；根据单项式除以单项式法则求出后再判断即可；根据积的乘方求出后再判断即可．
A、a2和a3不能合并，故本选项错误；
B、（3a-b）2=9a2-6ab+b2，故本选项错误；
C、a6b÷a2=a4b，故本选项错误；
D、（-a3b）2=a6b2，故本选项正确；
故选D．
点评：
本题考点： 完全平方公式；合并同类项；幂的乘方与积的乘方；整式的除法．
考点点评： 本题考查了积的乘方，单项式除以单项式法则，合并同类项法则，完全平方公式的应用，主要考查学生的计算和判断能力，题目比较好，难度不大．