Птенцы грелись под теплым (луч) солнца

В данном предложении существительное «луч» отвечает на вопрос «под чем?», стоит в творительном падеже, имеет форму «под лучом»;  в окончании пишется «о» согласно правилу, что после шипящих в окончаниях под ударением пишется гласная «о».

Примеры на орфограмму:

1. Грачом (гласная «о» после шипящей в окончании).
2. Врачом (гласная «о» после шипящей в окончании).
3. Прыщом (гласная «о» после шипящей в окончании).
4. Свечой (гласная «о» после шипящей в окончании).
5. Мечом (гласная «о» после шипящей в окончании).