Почему cross_val_predict и cross_val_score не используют одну и ту же структуру данных для cv?

Вы пытались использовать Process Explorer из SysInternals? Это дает гораздо лучшее представление о том, что работает в процессе. Доступно бесплатно здесь: http://technet.microsoft.com/en-us/sysinternals/bb896653.aspx