その後75kgまで減量を行い、2012年2月に行われた『全日本女子選手権兼ロンドン五輪予選日本代表派遣選手選考会』ではミドル級に階級を下げて出場。ミドル級の出場者は3人で、1回戦（準決勝）は不戦勝、初戦となった決勝戦で鈴木佐弥子に26対11で判定勝ちし優勝。この結果、2012年5月に河北省秦皇島市で行われた『ロンドン五輪予選兼2012年世界女子ボクシング選手権大会』の日本代表に選ばれた。ここでアジア勢として最上位の成績を残し大陸別出場枠を獲得できればロンドン五輪出場が内定するところだったが、初戦（2回戦）ではシャフノザ・ニザモワ（）を3ラウンド1分54秒・レフェリーストップコンテストで下したものの、3回戦でアンドレア・シュトローマイヤー（）に開始早々からスタンディングダウンを3度喫し、1ラウンド1分56秒・レフェリーストップコンテストで敗れた。中国代表とカザフスタン代表がベスト8に進んだため大陸出場枠を獲得できず、ほかにひとつ割り当てられていたアジアの推薦枠でも選ばれなかったため、山崎はロンドン五輪出場を逃した。しかし、女子ボクシングの競技普及に貢献したとして日本アマチュアボクシング連盟から特別表彰された。