针对您提出的“车掉头时被后面直行但逆行的车辆撞上，该如何处罚”的问题，这实际上涉及到了两个交通违法行为：一是您的掉头行为是否合规，二是后方车辆的逆行行为。以下是对这一情况的详细分析：
一、责任划分原则
逆行行为的性质：
- 逆行是主动违反通行规则的行为，通常对事故发生的过错程度更高。在交通法规中，逆行被视为严重的违法行为，因为它直接威胁到其他道路使用者的安全。
掉头行为的合规性：
- 掉头行为本身是否合规，取决于您是否在允许掉头的地点进行掉头，以及是否遵守了相关的交通标志和信号灯。如果掉头行为本身存在违规，如在不禁止掉头但未观察路况影响其他车辆通行的情况下掉头，那么您也可能需要承担一定的责任。
因果关系判定：
- 如果逆行车辆直接导致碰撞（如您已完成掉头，逆行车辆直接撞上），那么逆行方通常承担主要或全部责任。
- 如果您的掉头动作引发了危险，且逆行方无法避让，那么掉头方可能被认定为主要责任。但这种情况相对较少，因为逆行本身已经是严重的违法行为。
二、具体处罚标准
逆行方的处罚：
- 根据《道路交通安全法》第九十条，逆行车辆将被记3分（在高速公路上逆行则记12分），并处警告或20元以上200元以下罚款。
掉头方的处罚（如果掉头行为违规）：
- 如果您在禁止掉头的地点掉头，如人行横道、铁路道口等，将依据《道路交通安全法》第九十条，处警告或20元以上200元以下罚款，并可能记1分（具体记分标准可能因地区而异）。
- 如果您未观察路况影响其他车辆通行而掉头，可能面临警告或50元以上100元以下罚款（具体罚款标准可能因地区而异）。
三、特殊情形处理
如果双方同时存在其他违法行为：
- 如超速、酒驾等，将按各自过错比例分担责任，并可能面临更严厉的处罚。
如果任何一方逃逸或伪造现场：
- 将承担全部责任，并可能面临拘留、吊销驾照等更严厉的处罚。
四、建议
立即报警：
- 在发生事故后，应立即报警并等待交警到场处理。交警将通过现场勘查和证据还原事故过程，并作出责任认定。
保留证据：
- 如有可能，应拍摄现场照片或视频作为证据，以便后续处理。
咨询专业法律人士：
- 如果对责任认定或处罚有异议，可以咨询专业的法律人士或当地的交通管理部门以获取更具体的法律解释和建议。
综上所述，当您的车辆在掉头时被后面直行但逆行的车辆撞上时，责任划分和处罚将取决于双方的具体行为性质和因果关系。逆行方通常将承担主要或全部责任，并面临相应的处罚；如果您的掉头行为也存在违规，那么您也可能需要承担一定的责任。因此，在行车过程中应严格遵守交通法规，确保安全合规地行驶。