Sim, é possível que um processador multicore (moderno) faça o clock dos núcleos com freqüências diferentes.
É uma forma de economizar energia: se a tarefa que está sendo executada atualmente não puder ser paralelizada, é útil economizar energia desligando todos os núcleos que não são usados atualmente.
Ao comentário dizendo que deve haver apenas dois núcleos: É verdade que as CPUs da série i3 têm apenas dois núcleos físicos, mas se reportam ao sistema operacional como quatro núcleos virtuais devido ao hyperthreading (2 núcleos virtuais por núcleo físico).