Visão geral rápida (se você realmente quiser entender todos os detalhes, terá que ler os padrões, que estão disponíveis on-line):
O protocolo USB para dispositivos de armazenamento é mais ou menos idêntico aos comandos que foram usados para dispositivos SCSI . Então você tem comandos para ler e escrever blocos e um monte de outros comandos. Entre eles está READ CAPACITY(16)
(o 16 significa que o comando tem 16 bytes, uma variante anterior tinha apenas 10 bytes), que retorna, entre outras informações, tanto o tamanho dos blocos lógicos quanto quantos blocos lógicos estão lá por físico bloco.
Então é assim que o sistema operacional sabe sobre o tamanho do bloco lógico e físico. As informações de resposta são armazenadas no firmware do controlador, não no meio de armazenamento.
Agora, pode acontecer que, para discos rígidos USB, que consistem em uma unidade SATA e um chip ponte USB-para-SATA, esse chip de ponte apresentar erros e não encaminhar corretamente a resposta do comando READ CAPACITY
(Eu tenho uma unidade com um tal chip, e eu confirmei uma resposta diferente via SATA para o mesmo disco). Nesse caso, mesmo que o disco rígido afirme corretamente ter um tamanho de bloco físico igual a 2048, o chip da ponte manipulará essa resposta para que o sistema operacional recupere um tamanho idêntico de bloco físico e lógico. Então essa é a razão usual para a situação quando o tamanho do bloco relatado está errado.
Para pen drives USB, a situação é novamente diferente: não há uma unidade SATA atrás de uma ponte, o controlador e a ROM flash do pen drive formam uma unidade compacta e, se o controlador está mentindo sobre o tamanho do bloco físico, é mentir sobre isso - nada que se possa fazer. Na verdade, você nem estará mentindo agora, porque enquanto a ROM flash possui blocos de apagamento que justificam um "tamanho de bloco físico", você não sabe o tamanho deles.
Não ficou claro se você está falando sobre discos rígidos USB ou flash ROMs USB - para os discos rígidos modernos, pode-se supor que eles têm um tamanho de bloco físico de 2048, para ROMs não se pode supor nada, então a sua afirmação "tamanho do bloco físico é 2048" nesse caso é um pouco questionável, a menos que você possa explicar como você sabe disso.
E finalmente: Um "descritor de dispositivo USB" faz parte do próprio protocolo USB e é completamente diferente.