D
分析:分別根據(jù)合并同類項,系數(shù)相加字母和字母的指數(shù)不變;同底數(shù)冪的乘法,底數(shù)不變指數(shù)相加;冪的乘方與積的乘方,底數(shù)不變指數(shù)相乘;同底數(shù)冪的除法,底數(shù)不變指數(shù)相減,對各選項計算后利用排除法求解.
解答:A、由合并同類項的定義可知a2+a2=2a2,故本選項錯誤;
B、由同底數(shù)冪的乘法法則可知a2•a4=a6,故本選項錯誤;
C、由冪的乘方與積的乘方法則可知(-3a2b3)2=9a4b6,故本選項錯誤;
D、由同底數(shù)冪的除法法則可知a6÷a3=a3(a≠0),故本選項正確.
故選D.
點評:本題考查的是合并同類項,同底數(shù)冪的乘法,冪的乘方與積的乘方,同底數(shù)冪的除法法則,解答此題的關(guān)鍵是熟知這些運算法則.