не могу понять как USB Host определяет соединение к нему USB устройства

ведь питание как я понимаю на USB разъеме появляется после соединения

Питание есть всегда, по крайне мере на моем компе, может в биосе можно настроить. А подключение устройства детектируестсят так: в девайсе имеется pull-up резистор который соединяется либо к D+ либо D- в зависимости от того FS или LS ваш девайс.

Уточню:
В хосте обе линии данных притянуты к земле резисторами по 15К.
Питание также выдается.
Но до окончания конфигурации устройству запрещено потреблять более 100ма.
Если запрошенного тока хватает, то хост конфигурирует устройство до конца и разрешает потреблять запрошенный ток.