Sachverhalt: A. Die Staatsanwaltschaft IV des Kantons Zürich führt gegen A._ eine Strafuntersuchung wegen des Verdachts auf sexuelle Nötigung, Körperverletzungen, Tätlichkeiten und Drohungen. Sie wirft ihm vor, seine Ehefrau zu analem Geschlechtsverkehr genötigt und geschlagen zu haben. Die beiden 2002 und 2005 geborenen Söhne habe er (teilweise mit einem Spazierstock) geschlagen und mit den Füssen getreten. B. Die vor Abtretung des Verfahrens zuständige Staatsanwaltschaft Zürich-Sihl verhaftete A._ am 22. September 2014. Sie entliess ihn jedoch gleichentags wieder aus der Haft, da er nicht hafterstehungsfähig war. Bis zum Entscheid des Zwangsmassnahmengerichts ordnete die Staatsanwaltschaft die Wegweisung von A._ aus der Familienwohnung und ein Rayonverbot an und untersagte ihm, mit der Ehefrau und den Söhnen Kontakt aufzunehmen oder durch Drittpersonen aufnehmen zu lassen. Am 24. September 2014 bestätigte das Zwangsmassnahmengericht des Bezirks Zürich diese Verfügung. C. Am 25. November 2014 wies das Zwangsmassnahmengericht den Antrag von A._ auf Aufhebung des Kontaktverbots ab. Die von A._ dagegen erhobene Beschwerde wies das Obergericht des Kantons Zürich mit Beschluss vom 22. Dezember 2014 ab. D. A._ führt Beschwerde in Strafsachen mit dem Antrag, der Beschluss des Obergerichts vom 22. Dezember 2014 betreffend Kontaktverbot sei in Bezug auf die Söhne aufzuheben. Eventualiter seien diese zu befragen. Zudem ersucht er um unentgeltliche Rechtspflege und Verbeiständung. E. Das Obergericht und die Staatsanwaltschaft IV des Kantons Zürich haben auf Vernehmlassung verzichtet.