【分析】
(1) 首先∠BAM与∠BAN是邻补角,两角和为180°,结合已知∠BAM=2∠BAN,代入即可求出∠BAN的度数;
(2) 灯A从AM旋转到AN的总角度为180°,已知转动速度,根据“时间=总角度÷转动速度”即可计算所需时间;
(3) ① 灯B先转动30s,之后和灯A同时转动t s,总转动时长为$(30+t)$s,结合转动速度可直接写出∠PBD的度数;灯A转动t s,根据速度可直接写出∠MAC的度数;
② 要使$AC// BD$,结合$QP// MN$的条件,利用平行线的性质可推出$∠MAC=∠PBD$,列方程求解即可得到t的值;
(4) 当AC转过AN之后、BD到达BQ之前,需重新表示两束光对应的角度,结合平行线的性质找到角度等量关系,列方程求解后验证解是否符合取值范围即可。
【解析】
(1)
∵$∠ BAM+∠ BAN=180°$,且$∠ BAM=2∠ BAN$
∴$2∠ BAN+∠ BAN=180°$,即$3∠ BAN=180°$,解得$∠ BAN=60°$
(2) 灯A从AM转到AN的旋转角度为$180°$,转动速度为$2°/\mathrm{s}$
∴所需时间为$180÷2=90(\mathrm{s})$
(3) ① 灯B总转动时长为$(t+30)\mathrm{s}$,转动速度为$1°/\mathrm{s}$,故$∠ PBD=(t+30)°$;
灯A转动时长为$t\mathrm{ s}$,转动速度为$2°/\mathrm{s}$,故$∠ MAC=2t°$;
② 当$0<t<90$时,
∵$QP// MN$,
∴$∠ PBD=∠ BDA$(两直线平行,内错角相等)
又
∵$AC// BD$,
∴$∠ CAM=∠ BDA$(两直线平行,同位角相等)
∴$∠ CAM=∠ PBD$,即$2t=30+t$,解得$t=30$
(4) 存在,此时BD到达BQ前总转动时长小于180s,即$30+t<180$,得$t<150$,结合AC已转过AN得$t>90$,即t的范围为$90<t<150$
∵$QP// MN$,
∴$∠ PBD+∠ BDA=180°$(两直线平行,同旁内角互补)
又
∵$AC// BD$,
∴$∠ CAN=∠ BDA$(两直线平行,内错角相等)
∴$∠ PBD+∠ CAN=180°$
此时$∠ CAN=2t-180$,$∠ PBD=30+t$,代入得:
$30+t+(2t-180)=180$,解得$t=110$,符合$90<t<150$的范围。
【答案】
(1) 60
(2) 90
(3) ① $(t+30),2t$
② 30 s
(4) 存在,转动时间为110 s

【知识点】
平行线的性质,邻补角性质,一元一次方程的应用
【点评】
本题结合生活实际场景,综合考查了角度计算、平行线的性质以及方程思想的应用,解题时需注意分情况讨论光束转动的不同阶段,梳理清楚不同阶段对应的角度关系,避免漏解。
【难度系数】
0.6