Não, pelo que sei, isso não é possível. Um membro do conjunto de réplicas é identificado por um nome de host e uma porta, e não há configurações para controlar quais bancos de dados estão incluídos. Consulte Configuração do conjunto de réplicas no manual do MongoDB.
Você pode criar uma instância separada do servidor MongoDB configurada em uma porta diferente (e usando um dbpath diferente) para manter os dados db3 , embora isso obviamente complique a configuração do servidor.