C
分析:A、根據單項式乘單項式的法則判斷;
B、根據單項式除以單項式的法則判斷;
C、根據積的乘方的運算性質判斷;
D、根據積的乘方的運算性質判斷.
解答:A、3x2(-2x2)=-6x4,正確,故選項錯誤;
B、4a3b÷(-2a2b)=-2a,正確,故選項錯誤;
C、(-a3)2=a6,錯誤,故選項正確;
D、(3ab)3=27a3b3,正確,故選項錯誤.
故選C.
點評:本題考查了單項式乘單項式的法則,單項式除以單項式的法則,積的乘方的運算性質,熟練掌握運算法則,理清指數的變化是解題的關鍵.