Não sei por que isso acontece, mas também preciso especificar uma densidade de pixels (DPI) usando o comando -density
:
convert -compress JPEG -quality 90 -page A4 -density 72 1.jpg 2.jpg doc.pdf
Eu tive que escolher 72 porque essa foi a única densidade que me deu o tamanho A4 adequado (210x297). A especificação manual de 300 me daria o mesmo documento pequeno: 300 é o DPI com o qual digitalizei minhas imagens.