Модет ли поезд ехать по трамвайным рельсам?

Не модет.

нет, не может.
Слабое верхнее строение пути, недопустимо малые радиусы (для ж. д транспорта) кривых, на желобчатых трамвайных рельсах гребень колеса не влезет в желоб.

Если за такой женщиной, как вы, то поедет. Помните, как в Кавказской пленнице.

Можно наоборот, когда трамвай едет по железнодорожным путям. Впервые такая идея посетила американцев в начале XX века, но была забыта. В Германии идея Tram-Train (трамвай поезда) уже реализована в нескольких городах.
Проблемы две. (1) Разная ширина колеи. (2)

Разное напряжение питания. Тем не менее, обе задачи решены. В Карлсруэ трамвай перевели на стандартную железнодорожную колею. В результате трамвай стал выполнять функцию пригородной электрички и городского транспорта.

В Каселле на железнодорожные пути уложили третью рельсу. В результате: по железной дороге могут двигаться и грузовые поезда и трамваи.

Если рельсы без желобка и ехать надо по прямой - то может (но тепловоз, т. к. электровозу не хватит напряжения: на трамвайке 600 В постоянного тока, а российские электровозы постоянного тока есть на 3000 В) , но постоянно гонять его по трамвайке нельзя - пути износятся быстрее, чем на железной дороге.

По рельсам с желобком - однозначно нет, т. к. желобок слишком мелкий для выступа (реборды) ж/д колёс и рельсы сильно повредит. Если трамвайка с поворотами, а они там, как правило, крутые - то тоже нет, т. к. поезд в такой поворот не войдёт.

Может. В Запорожье поезд на Мотор-Сич заезжает через участок трамвайных путей метров в 50.

Теоретически да, но при условии, что рельсы будут без желобка, так как он слишком мал для выступа колес, реборды, что повредит рельсы. Также это должен быть тепловоз, так как для электровоза нужно напряжение в 3000 Вольт, а на трамвай подается 600 Вольт, что слишком мало для электровоза. Трамвайные пути, проложенные в городах сквозь сложное сплетение улиц, имеют много резких поворотов в которое поезд не войдёт.

Может, ширина колеи одинаковая

Могут ехать по трамвайным рельсам специальные вагоны и локомотивы ЖД типа дрезины и платформ к ней у которых меньшее расстояние между осями колёсных пар чем у основного подвижного состав ЖД чтобы пройти трамвайные радиусы поворотов, стрелки трамвайного стандарта а также у такого подвижного состава меньшая нагрузка на ось - почти как у трамвая .

теоретически может проехать а на практике хер знает