A.- O._, geb. 1949, arbeitete seit 1984 als angelernter Maurer bei P._. Nachdem dieser im März 1995 in Konkurs gefallen war, bezog O._ Arbeitslosenentschädigung.
Am 4. März 1996 zog er sich durch einen Holzsplitter im linken Mittelfinger eine Infektion zu, welche am 12. März 1996 operativ behandelt wurde. Am 7. November 1996 drang dem Versicherten bei Arbeiten im Garten ein Dorn in die linke Hand. Weil dieser nicht vollständig entfernt wurde, entwickelte sich im linken Zeigefinger ein Abszess, weswegen mehrere chirurgische Eingriffe notwendig wurden. Nachdem im Juni 1997 ein Karpaltunnelsyndrom links nach Sudeck'scher Dystrophie diagnostiziert worden war, erfolgte am 12. November 1997 eine weitere Operation. O._ war laut ärztlichen Attesten ab 7. November 1996 in wesentlichem Ausmass in der Arbeitsfähigkeit eingeschränkt. Am 2. November 1998 meldete er sich bei der Invalidenversicherung zum Leistungsbezug an.
Die IV-Stelle des Kantons Zürich holte Berichte des Hausarztes Dr. med. K._, (vom 13. November 1998 und
2. Mai 2000), des Spitals Y._ (vom 23. Dezember 1998 und 10. März 1999) sowie ein psychiatrisches Gutachten des Dr. med. M._, vom 16. August 1999 ein und zog die Akten der Schweizerischen Unfallversicherungsanstalt bezüglich der beiden Unfälle vom 4. März und 7. November 1996 bei. Mit Verfügung vom 12. November 1999 lehnte die IV-Stelle den Leistungsanspruch ab, wogegen O._ beim Sozialversicherungsgericht des Kantons Zürich Beschwerde führen liess. Dieses hiess die Beschwerde mit Entscheid vom 29. Februar 2000 in dem Sinne gut, dass es die Verfügung aufhob und die IV-Stelle anwies, O._ zum Gutachten des Dr. med. M._ anzuhören. Nachdem der Versicherte eine Stellungnahme des Dr. med. G._ vom 3. Juli 2000 eingereicht und Stellung genommen hatte, lehnte die IV-Stelle mit Verfügung vom 18. September 2000 den Anspruch auf eine Invalidenrente erneut ab.
B.- In teilweiser Gutheissung der hiegegen eingereichten Beschwerde sprach das Sozialversicherungsgericht des Kantons Zürich O._ für die Zeit vom 1. November 1997 bis 31. Januar 1998 eine halbe und vom 1. Februar 1998 bis
31. Januar 1999 eine ganze Invalidenrente zu (Entscheid vom 29. Juni 2001).
C.- O._ lässt Verwaltungsgerichtsbeschwerde führen mit den Anträgen, der vorinstanzliche Entscheid sei insofern aufzuheben, als die zugesprochene Invalidenrente bis zum 31. Januar 1999 befristet wurde; eventuell sei die Sache zur Anordnung einer polydisziplinären Abklärung an das kantonale Gericht zurückzuweisen, subeventuell sei der angefochtene Entscheid insoweit abzuändern, als dem Versicherten ab 1. Februar 1999 zumindest eine Viertelsrente zuzusprechen sei. Er legt einen Bericht der Klinik X._, vom 26. Juli 2001 auf.
Die IV-Stelle und das Bundesamt für Sozialversicherung verzichten auf eine Vernehmlassung.

Das Eidg. Versicherungsgericht zieht in Erwägung:
1.- Die Vorinstanz hat die massgeblichen Bestimmungen und Grundsätze über den Begriff der Invalidität (<ref-law>), den Umfang des Rentenanspruchs (Art. 28 Abs. 1 und 1bis IVG) und die Bemessung des Invaliditätsgrades bei Erwerbstätigen nach der Einkommensvergleichsmethode (<ref-law>; <ref-ruling> Erw. 3b mit Hinweisen) sowie die bei der Zusprechung einer abgestuften und befristeten Invalidenrente sinngemäss anwendbaren Bestimmungen über die Rentenrevision (<ref-law>; <ref-law>; <ref-ruling> Erw. 4a) zutreffend dargelegt. Darauf kann verwiesen werden.
2.- Streitig und zu prüfen ist, ob die Vorinstanz die Invalidenrente zu Recht bis Ende Januar 1999 befristet hat.
a) Die Vorinstanz gelangte in einlässlicher Würdigung der medizinischen Akten zum Schluss, dass dem Beschwerdeführer ab Oktober 1998 zufolge Verbesserung des Gesundheitszustandes eine leichte oder mittelschwere Tätigkeit aus somatischer Sicht wieder vollumfänglich zumutbar gewesen sei. Ebenso wenig habe in psychischer Hinsicht eine Einschränkung der Leistungsfähigkeit vorgelegen. Der Beschwerdeführer bestreitet nicht, dass ihm ab Herbst 1998 unter Berücksichtigung des physischen Gesundheitszustandes eine leidensangepasste Tätigkeit zumutbar gewesen wäre. Er macht jedoch geltend, er leide an einem psychischen Gesundheitsschaden, der zu einer erheblichen Einschränkung in der Erwerbsfähigkeit führe. Das psychiatrische Gutachten des Dr. med. M._ vom 16. August 1999 sei als Beweismittel nicht verwertbar, weil es in Missachtung wesentlicher wissenschaftlicher Grundsätze erstellt worden sei.
b) Laut Bericht der Rheumaklinik und des Institutes für Physikalische Medizin des Spitals Y._ vom 10. März 1999 leidet der Beschwerdeführer an einem chronischen lumbo- und zervikospondylogenen Schmerzsyndrom.
Im Vergleich zu den wenig eindrücklichen somatischen Befunden stehe die Schmerzverarbeitungsstörung weit im Vordergrund.
Es müsse von einer gewissen bewussten Aggravation der Beschwerden ausgegangen werden, wohl auf dem Boden unverkennbarer Entschädigungswünsche. Der Versicherte verweigere jegliches aktives Mitwirken in der Physiotherapie.
Nach der Beurteilung des psychiatrischen Konsiliarius ergäben sich keine Hinweise auf ein relevantes psychiatrisches Leiden, insbesondere bestehe keine nennenswerte depressive Störung. Auf Grund der ungünstigen sozialen Situation und der Einstellung des Versicherten sei eine psychosomatisch orientierte Behandlung nicht sinnvoll. In seiner früheren Tätigkeit auf dem Bau als Maurer sei er in Folge der körperlichen Dekonditionierung nicht mehr arbeitsfähig, in einer leichten oder mittelschweren Tätigkeit lasse sich von den somatischen Befunden her keine Einschränkung herleiten.
Dr. med. K._ weist in seinem Bericht vom 13. Oktober 1998 auf eine beginnende Depression im Rahmen der chronischen Schmerzen hin. Der Versicherte leide unter persistierenden wechselnden Beschwerden, die ihren Ursprung im Bereich der Wirbelsäule haben.
Dr. med. M._ kommt im Gutachten vom 16. August 1999 zum Schluss, das Beschwerdebild sei mit Bezug auf die Schmerzschilderung und -präsentation nicht die Folge einer erheblichen psychischen Überlagerung (neurotischen Entwicklung) eines körperlichen Gebrechens oder Leidens, sondern rein psychogener Natur. Die hochgradig appellativ-demonstrativ vorgebrachten Beschwerden gehörten ins Grenzgebiet zwischen zielgerichteter Aggravation, Vortäuschen von Funktionsstörungen und bewusstseinsnaher, ebenfalls zielgerichteter Simulation bei übersehbarer Begehrungshaltung. Der körperlich völlig dekonditionierte Versicherte habe bis jetzt keine Ansätze und kaum eine Motivation für ein aktives Mitmachen bei einem körperlichen Trainingsprogramm gezeigt, er offenbare ein deutlich regredientes und sich selbst limitierendes Verhalten. Psychiatrisch-klinisch könne keine Krankheitsdiagnose gestellt werden.
c) Die Einwendungen gegen diese Beurteilung sind unbegründet.
Der gestützt auf die Stellungnahme des Dr. med.
G._ vom 3. Juli 2000 geübten Kritik am Gutachten des Dr. med. M._ kann nicht beigepflichtet werden. Nach dem Bericht des Spitals Y._ vom 10. März 1999 verweigerte der Beschwerdeführer jegliches aktives Mitwirken in der Physiotherapie, während eine psychosomatische Behandlung auf Grund der ungünstigen sozialen Situation und der Einstellung des Versicherten als nicht sinnvoll erachtet wurde. Mangels Kooperation des Versicherten konnten die psychologischen Tests nicht durchgeführt oder mussten abgebrochen werden. Dass die Befragung durch den Experten unter diesen Umständen nicht mit der vom Versicherten erwarteten Empathie durchgeführt wurde, leuchtet ein. Nicht zu beanstanden ist ferner, dass der Gutachter keine Fremdanamnese erhoben hat. Der Versicherte lebt seit beinahe 30 Jahren alleine in einer 1-Zimmer-Wohnung, getrennt von seiner Ehefrau und den Kindern, die im Heimatland geblieben sind; seit März 1995 hat er nicht mehr gearbeitet, sodass kaum jemand über Art, Beginn und Verlauf seiner Beschwerden zuverlässig Auskunft geben könnte. Das Vorgehen des Gutachters, zur Fremdanamnese den langjährigen Hausarzt zu befragen, war demnach unvermeidlich.
d) Die Vorinstanz hat zu Recht auf die Anordnung einer polydisziplinären Begutachtung verzichtet, da die vorhandenen medizinischen Unterlagen eine schlüssige Beurteilung des Gesundheitszustandes und der funktionellen Auswirkungen auf die Arbeitsfähigkeit erlauben. Die Ausführungen des Hausarztes Dr. med. K._ zum psychischen Gesundheitszustand bilden keinen Anlass, weitere Abklärungen anzuordnen, da die Diagnose "Depressionen im Rahmen der chronischen Schmerzen" nicht nachvollziehbar begründet und insbesondere nicht angegeben wird, weshalb von den Beurteilungen des Spitals Y._ und dem psychiatrischen Gutachten abgewichen werden soll. Im letztinstanzlich aufgelegten Bericht der Klinik X._ schliesslich wird auf den Psychostatus nicht einmal Bezug genommen. Gestützt auf die erwähnten Unterlagen hat die Vorinstanz zu Recht angenommen, dass dem Beschwerdeführer ab November 1998 auch mit Rücksicht auf die psychische Situation eine leichte oder mittelschwere Tätigkeit wieder vollumfänglich zumutbar war.
3.- In Bezug auf die Invaliditätsbemessung macht der Beschwerdeführer geltend, das hypothetische Einkommen ohne Invalidität (Valideneinkommen) sei anhand des tatsächlich erzielten Einkommens beim letzten Arbeitgeber festzusetzen.
Demgegenüber ermittelte die Vorinstanz das Valideneinkommen zu Recht gestützt auf die Tabelle TA1 der Schweizerischen Lohnstrukturerhebung 1998 für den Bereich des Baugewerbes.
Es kann auf die zutreffenden Erwägungen im angefochtenen Entscheid verwiesen werden. Das kantonale Gericht hat demnach das Valideneinkommen von Fr. 62'184.- sowie das unbestritten gebliebene Invalideneinkommen von Fr. 40'230.- und somit den Invaliditätsgrad von 35,3 % korrekt festgestellt.
Die Invalidenrente wurde zufolge Verbesserung des Gesundheitszustandes in Anwendung von <ref-law> richtigerweise auf den 31. Januar 1999 aufgehoben.

Demnach erkennt das Eidg. Versicherungsgericht:
I.Die Verwaltungsgerichtsbeschwerde wird abgewiesen.
II.Es werden keine Gerichtskosten erhoben.
III. Dieses Urteil wird den Parteien, dem Sozialversicherungsgericht des Kantons Zürich, der Ausgleichskasse des Kantons Zürich und dem Bundesamt für Sozialversicherung
zugestellt.
Luzern, 30. April 2002
Im Namen des
Eidgenössischen Versicherungsgerichts
Der Präsident der II. Kammer:
Der Gerichtsschreiber: