¿Cómo compruebo si se está utilizando un índice?

La solución más simple para esto es usar la etapa de agregación $indexStats incorporada de mongodb, agregada en MongoDB 3.2.

Usando la consola de Mongo:

db.collection.aggregate([ { $indexStats: { } } ])

Usando PyMongo:

from pymongo import MongoClient
collection = MongoClient()[db_name][collection_name]
index_stats = collection.aggregate([{'$indexStats':{}}])

for index_info in index_stats:
    print index_info